구강스캐너를 이용하여 획득한 치열영상의 정확도에 브라켓이 미치는 영향

강 성 자

전남대학교 대학원 치의학과

(지도교수 : 이경민)

(국문초록)

교정치료 시 치료 과정을 확인하고 평가하기 위해 치료 도중에 인상채득을 하는 과정은 필수적이다. 최근 구강스캐너의 개발로 인상재를 이용한 인상채득이 아닌 구강을 직접 스캔하는 과정을 통해 치열영상을 획득하는 것이 가능해졌다. 임상적으로 초진과 치료 종료 외에는 교정치료 중 스캔하는 경우가 더 많을 것으로 사료되는 바, 본 연구는 구강스캐너를 이용하여 획득한 치열영상의 정확도에 브라켓이 미치는 영향을 알아보고자 한다.

성인 20명을 대상으로 iTero® (Align technology, Sant Jose, CA, USA)와 TRIOS® (3Shape, Copenhagen, Denmark) 구강스캐너를 사용하여 브라켓을 부착하기 전후 각각 스캔하여 3차원 역설계 소프트웨어 프로그램 (RapidformTM 2006, Inus, Seoul, Korea)을 이용하여 중첩하였다. 브라켓의 유무에 따른 중첩오차를 비교평가하기 위해 shell/shell deviation을 이용하였고, 중첩오차 발생양상을 보다 정확하게 파악하기 위하여 전치부와 구치부에서 각 한 점씩 좌우 4개의 점을 선택하여 그 점에서의 오차를 3차원적 거리 및 x축, y축, z축 방향으로 구분하여 살펴보았다. 또한, 치열영상에서 단면을 형성하여 전체 치열영상에 미치는 영향을 알아보기 위해 좌우측 canine과 molar사이의 거리차를 비교하였으며, 개별 치아영상의 변위를 평가하기 위해 브라켓 유무에 따른 제1대구치의 단면 영상을 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

1. 브라켓 부착유무에 따른 구강스캔 치열영상의 정확도를 분석한 결과, 브라켓부착 치열에서의 두 스캐너 영상의 차이가 브라켓 미부착 치열에서의 스캐너 간 영상의 차이보다 다소 큰 경향을 나타냈으나 통계적인 유의성은 없었다.

2. 브라켓 부착 치열영상과 미부착 치열영상을 중첩하여 두 영상의 차이를 3차원적 거리로 나타낸 결과, 두 스캐너에서 모두 0.30mm 이내의 차이를 나타냈으며 이는 통계적으로 유의하지 않았다.

3. 브라켓 부착 치열영상과 미부착 치열영상 각각에서 견치간 거리와 구치간 거리를 측정하고 이의 차이를 분석한 결과, 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았으나 구치부에서는 다소 큰 경향을 보였다.

4. 브라켓 부착 치열영상과 미부착 치열영상을 중첩한 후 제1대구치의 단면 영상을 형성하고 영상의 변위를 측정한 결과, 브라켓 주변 수직적으로 평균 0.40mm, 수평적으로 평균 0.35mm 이내에서 영상의 변위가 나타남을 알 수 있었다.

이상의 결과는 교정치료 중인 환자의 치열 즉, 브라켓이 부착되어 있는 치열의 경우도 구강스캐너를 이용하여 영상을 획득할 수 있고 이를 임상적으로 사용할 수 있음을 보여주었다. 특히, 브라켓이 없는 초진상태의 치열영상과 중첩시에는 브라켓 주변 약 0.50mm 이상의 부위만 중첩영역에 포함시켜야 함을 시사하였다.

Influence of Orthodontic Brackets on the

Scanning Accuracy of the Intraoral Scanner

Sung-Ja Kang

Department of Dental Science

Graduate School, Chonnam National University

(Supervised by Professor Kyung-Min Lee)

(Abstract)

Introduction of intraoral scanner has allowed for acquisition of digital dental images without traditional alginate impression. For monitoring tooth movement during orthodontic treatment, the need for intraoral scan of dentition with brackets in addition to natural dentition without brackets has increased. The purpose of this study was to evaluate the accuracy of intraoral scan according to the bracket attachment.

Twenty subjects were scanned with both iTero® (Align technology, San Jose, CA, USA) and TRIOS® (3Shape, Copenhagen, Denmark) scanners. After orthodontic brackets were attached on their dentition, all subjects were taken additional intraoral scan with both scanners. Two sets of intraoral scans of each subject, intraoral scans with/without of each scanner, were superimposed by using a best-fit algorithm and three-dimensional (3D) surface analysis was performed. To evaluate the accuracy of intraoral scans according to the bracket attachment, indirect and direct assessments were used. For indirect assessment, superimposition of iTero and TRIOS scans taken without brackets and superimposition of iTero and TRIOS scans taken with brackets were performed, respectively and each of the shell/shell deviations were compared. For direct assessment, superimposition of iTero scans with and without brackets and superimposition of TRIOS scans with and without brackets were performed, respectively. In each superimposition, discrepancies in 3D direction and width measurements were obtained from the regions of incisor and molar. In addition, to evaluate the range of deviations of around brackets, cross-section images of each superimposition were generated. The results were obtained as follows:

1. Shell/shell deviation between iTero and TRIOS scans taken with brackets showed statistically larger value than those between iTero and TRIOS scans taken without brackets, but there are no statistically significant difference between them.

2. Discrepancies in 3D direction between intraoral scans with and without brackets were within 0.30mm, and there are no statistically significant difference between them.

3. In the evaluation of width measurements between intraoral scans with and without brackets, the discrepancies are no statistically significant difference between them, but the discrepancies in the region of molar are larger than in the region of incisor.

4. The cross-section images of superimposition between intraoral scans with and without brackets showed that the deviations occurred within 0.40mm in horizontal and 0.35mm in vertical around brackets.

The overall discrepancies between intraoral scans with and without brackets were within 0.30mm and the deviations of images occurred within 0.50mm around brackets. The results of the present study indicate  that accuracy of intraoral scan with the brackets is clinically acceptable in orthodontics and the region beyond 0.50mm around brackets might be used as registration area for superimposition with the images without brackets.